1.DNA是主要的遺傳物質(zhì)ppt課件

第3章基因的本質(zhì) 第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 生物的各項(xiàng)生命活動(dòng)都有它的物質(zhì)基礎(chǔ) 生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么呢 金絲猴的后代仍然是金絲猴 牛的后代仍然是牛 19世紀(jì)中期 孟德爾通過豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由控制的 遺傳因子 基因 20世紀(jì)初期 摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證明了 基因位于染色體上 20世紀(jì)中葉 科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA 成分 組成 蛋白質(zhì) DNA 染色體 對遺傳物質(zhì)的早期推測 在發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂后 人們知道遺傳與染色體有關(guān) 20世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成 在這兩種物質(zhì)中 究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢 對遺傳物質(zhì)的早期推測 閱讀課本42 43頁的相關(guān)內(nèi)容 解決以下問題1 20世紀(jì)20年代 人們認(rèn)為誰是遺傳物質(zhì) 為什么 2 20世紀(jì)30年代 人們的觀點(diǎn)是什么 為什么 認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是由多種氨基酸按照不同的方式排列連接而成的生物大分子 認(rèn)識(shí)到DNA時(shí)由許多脫氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子 但是對DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰了解 認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位 回顧多樣性 回顧構(gòu)成及種類 對傳統(tǒng)觀點(diǎn)的挑戰(zhàn) 1 格里菲斯的小鼠肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1928年 2 艾弗里的提出DNA是遺傳物質(zhì) 1944年 肺炎雙球菌 實(shí)驗(yàn)一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化 體內(nèi) 實(shí)驗(yàn) 細(xì)菌 選材 活體生物 結(jié)構(gòu)簡單 繁殖速度快 回顧種類 請同學(xué)們閱讀教材P43 并思考以下問題 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分哪幾個(gè)步驟 各看到哪些現(xiàn)象 第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么 二 DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 1 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) S型活菌 S型加熱 死細(xì)菌 R型活菌 混合 轉(zhuǎn)化 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中 必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子 肺炎雙球菌內(nèi)到底哪種成分是轉(zhuǎn)化因子呢 但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢 假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家 應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明 轉(zhuǎn)化因子 是什么物質(zhì) 討論 實(shí)驗(yàn)過程 多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA水解物 分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng) RRRRRSR S型活細(xì)菌 多數(shù) 少數(shù) DNA的純度越高 轉(zhuǎn)化就越有效 實(shí)驗(yàn) 二 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn) DNA S R型菌 S型菌 R型菌 蛋白質(zhì) R型菌 R型菌 多糖 R型菌 R型菌 DNA使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子是DNA DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) DNA S DNA酶 R型菌 不轉(zhuǎn)化 DNA S 蛋白酶 R型菌 轉(zhuǎn)化率提高 了解知識(shí)點(diǎn) 影響體內(nèi)轉(zhuǎn)化因素 供體DNA的純度 DNA越純 轉(zhuǎn)化率越高兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系 親緣關(guān)系越接近 轉(zhuǎn)化越容易受體菌狀態(tài) 只有處于感受態(tài)的受體菌才能被轉(zhuǎn)化 1 注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是 A R型肺炎雙球菌B 加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合 D 練習(xí) 為什么加熱殺死的S型細(xì)菌還能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 我們已經(jīng)知道DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和DNA對于高溫的耐受力不同 在80至100攝氏度的溫度范圍內(nèi) 蛋白質(zhì)將會(huì)失去活性 DNA雙鏈也會(huì)解開 當(dāng)溫度降至55攝氏度左右的時(shí)候 DNA雙鏈又會(huì)恢復(fù) 但是蛋白質(zhì)不會(huì)恢復(fù)活性 為什么加熱殺死的S型細(xì)菌還能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 2 格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 證實(shí)了 DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 糖類不是遺傳物質(zhì) DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異A B C D A 疑問 由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA 純度最高時(shí)也還有0 02 的蛋白質(zhì) 因此 仍有人表示懷疑 那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無可挑剔呢 設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開 然后單獨(dú) 直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用 更具說服力的實(shí)驗(yàn)三噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1952年赫爾希 A Hershey 和蔡斯 M Chase 噬菌體的模式圖 實(shí)驗(yàn)三 T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 資料 T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌內(nèi)的病毒 在T2噬菌體的化學(xué)組分中 60 是蛋白質(zhì) 40 是DNA 病毒的種類 及核酸回顧 研究方法 同位素標(biāo)記法 借助同位素原子以研究有機(jī)反應(yīng)歷程的方法 即同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過程時(shí) 叫做示蹤元素 用示蹤元素標(biāo)記的化合物 化學(xué)性質(zhì)不變 人們可以根據(jù)這種化合物的性質(zhì) 對有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì) DNA的化學(xué)組成 蛋白質(zhì)的化學(xué)組成 硫僅存在于蛋白質(zhì)分子中 99 的磷都存在于DNA分子中 C H O N P C H O N S 32P 35S 用含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基可以培養(yǎng)噬菌體嗎 不可以 因?yàn)椴《臼羌纳畹?需要活體細(xì)胞培養(yǎng)才行 噬菌體必須用細(xì)菌培養(yǎng) 用細(xì)菌直接培養(yǎng)噬菌體就可以讓噬菌體標(biāo)記嗎 不可以 需要讓細(xì)菌被標(biāo)記 用細(xì)菌怎樣被標(biāo)記 用含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌就可以了 用含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 再讓噬菌體侵染這些細(xì)菌 能否用C O的同位素標(biāo)記呢 不能 因?yàn)榈鞍踪|(zhì)和DNA中都有 3 實(shí)驗(yàn)過程 細(xì)菌 含35S的培養(yǎng)基 含35S的細(xì)菌 細(xì)菌 含32P的培養(yǎng)基 含32P的細(xì)菌 第二步 分別標(biāo)記噬菌體 噬菌體 含35S的細(xì)菌 含35S的噬菌體 噬菌體 含32P的細(xì)菌 含32P的噬菌體 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 第三步 噬菌體侵染細(xì)菌 將標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合 第四步 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出結(jié)論 蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞 DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中 DNA才是真正的遺傳物質(zhì) 兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較 S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對照 分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對照 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開 單獨(dú)地直接研究各自的作用 證明DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì) 但不能有效證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi) 筆記 二 噬菌體細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 動(dòng)畫演示 單擊畫面繼續(xù) 拓展 噬菌體侵染細(xì)菌的過程 吸附 注入 復(fù)制合成 組裝 釋放 在合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)的過程中 除了模板是由親代噬菌體提供的 原料 能量 酶 場所都是由細(xì)菌提供 問 上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 1 用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 上清液中有少量放射性的原因 保溫時(shí)間過短 部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)離心后分布于上清液中 使上清液出現(xiàn)放射性 保溫時(shí)間過長 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代 經(jīng)離心后分布于上清液中 也會(huì)使上清液的放射性含量升高 2 用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 沉淀物中也有少量放射性的原因 由于攪拌不充分 有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面 隨細(xì)菌離心到沉淀物中 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的 噬菌體是在DNA的作用下完成在細(xì)菌體內(nèi)的增殖的 子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別是怎樣形成的 DNA是自我復(fù)制形成的 蛋白質(zhì)是在DNA指導(dǎo)下合成的 結(jié)論 DNA分子在親子代之間具有連續(xù)性 是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) DNA能復(fù)制 能控制蛋白質(zhì)合成 具有連續(xù)性 3 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了 A DNA是主要的遺傳物質(zhì)B DNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)C DNA是遺傳物質(zhì)D RNA是遺傳物質(zhì) C 4 噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要 A 噬菌體的DNA和氨基酸B 噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸C 細(xì)菌的DNA和氨基酸D 細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸 B 2010年高考上海卷 若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染 裂解后釋放的所有噬菌體 A 一定有35S 可能有32PB 只有35SC 一定有32P 可能有35SD 只有32P 嘗試解答 A 解析 被32P標(biāo)記的噬菌體侵入大腸桿菌后 利用大腸桿菌中脫氧核苷酸來復(fù)制形成子代噬菌體的DNA 根據(jù)半保留復(fù)制原則 新合成的全部DNA分子中將有兩個(gè)DNA分子含有被32P標(biāo)記的母鏈 而新合成的蛋白質(zhì)全部由大腸桿菌中被35S標(biāo)記的氨基酸合成 因此一定含有35S 目前 已有充分的科學(xué)研究資料證明 絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的 DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎 遺傳物質(zhì)的類型 煙草花葉病毒 TMV 是遺傳物質(zhì) RNA 實(shí)驗(yàn)四 煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn) DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì) RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì) 原核生物真核生物DNA和RNA均有 DNA是遺傳物質(zhì) 絕大多數(shù)生物DNA是遺傳物質(zhì) 少數(shù)生物只有RNA一種核酸 RNA是遺傳物質(zhì) 思考 DNA或RNA DNA DNA 2 煙草的遺傳物質(zhì)是什么 DNA 1 動(dòng)物和人體的遺傳物質(zhì)是什么 3 細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么 4 一切生物的遺傳物質(zhì)是什么 5 病毒的遺傳物質(zhì)是什么 核酸 生物體遺傳物質(zhì)總結(jié)歸納 1 有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物 原核生物 真核生物 DNA 2 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物 即病毒 DNA或RNA 核酸是生物的遺傳物質(zhì) 核酸包括脫氧核糖核酸 DNA 和核糖核酸 RNA 絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì) 少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA的 總結(jié) 因此DNA是主要的遺傳物質(zhì) 小結(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 核心問題 誰在充當(dāng)生物的遺傳物質(zhì)角色 說明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì) 而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì) 說明DNA不是唯一遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn) 重點(diǎn)內(nèi)容 難點(diǎn)分布